钒电池系统组件

钒电池系统组件

控制系统

钒电池能量存储系统（VRB-ESS）由可编程逻辑控制器（pLC）和人机界面（HMI）进行控制。pLC系统的关键功能之一是控制VRB-ESS的充电时间和速率。例如：pLC可以接收用电价格的真实时间数据，并且根据允许的最大用电需求、充电状态以及用电高峰/非高峰时的价格对比，决定怎样快速地给电池系统重新充电。这个决策是动态的而且能够根据具体情况优化。通过标准化的通信输入、控制信号和电力供应，它与系统其余部分集成在一起。它可以通过拨号或因特网进行访问。它有多重防卫层以限制对它的不同功能的访问，并且为远程监控提供定制的报告和报警功能。

电力转换系统（pCS）

电力转换系统的功能是对电池进行充电和放电，并且为本地电网提供改善的供电质量、电压支持和频率控制。它有一个能进行复杂而快速地动作、多象限、动态的控制器（DSp），带有专用控制算法，能够在设备的整个范围内转换输出，即循环地从全功率吸收到全功率输出。对无功功率以及有功与无功功率的任意需求组合，它都能正常工作。

钒电解液和储液罐

在氧化还原流体电池里，能量是通过称为电解液的工作流体化学变化进行储存的，流体内所包含的可溶性物质可以通过电化学氧化或还原来储存能量。VRB-ESS里的电解液是由硫酸和乳化的钒粒子组成。

储液罐用于存放正负极电解液。典型钒电池储液罐是一种双层、独立支撑、玻璃纤维形式的罐子，内部有pVC衬套。它们容易运输和现场安装。每个储液罐都提供辅助性保护壳，目的是为电解液泄漏的管理并实现“最符合实际”的设计。

电池电堆

电堆是一种独立的密封装置，它由若干单电池组成，每个单电池包含两个由质子交换膜隔开的半电池。在半电池中，电化学反应发生在惰性碳毡、聚合物复合材料与电极板上，从而产生电流用于电池的充放电。

总体设计

VRB-ESS安装总体设计由诸多pVC管路组成，这些pVC管路将储液罐、电池电堆和泵连接起来，使电解液在系统中循环流动。如有需要，使用HVAC器件确保电气设备不暴露在极端的空气温度下，并使用热交换器来维持电解液的运行温度。在寒冷的气候下，不需要热交换器。